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TC4钛合金复杂曲率蒙皮热成形失稳缺陷及消除方法 被引量:1
1
作者 杨晓华 韩颖杰 +4 位作者 谢洪志 付和国 王会东 齐文 王英杰 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期78-84,共7页
为解决钛合金复杂曲率板材零件的高精度成形技术性难题,以厚3.0 mm的TC4钛合金薄壁复杂曲率蒙皮作为研究对象,利用PAM-STAMP有限元分析软件对蒙皮零件进行热成形工艺仿真与分析。结果表明:仿真预测结果与试验结果均表现出零件会产生褶... 为解决钛合金复杂曲率板材零件的高精度成形技术性难题,以厚3.0 mm的TC4钛合金薄壁复杂曲率蒙皮作为研究对象,利用PAM-STAMP有限元分析软件对蒙皮零件进行热成形工艺仿真与分析。结果表明:仿真预测结果与试验结果均表现出零件会产生褶皱或死褶缺陷,导致零件无法正常交付使用。基于仿真数据,分析了复杂曲率蒙皮零件成形失稳缺陷的产生原因,采用一种新方法为零件热成形模具设计了压边装置,优化了成形效果。经实际生产验证可知,优化后的模具结构可以有效解决成形过程中产生的成形缺陷,成形后表面质量好、材料厚度分布均匀,且型面精度满足设计和装配的使用要求。 展开更多
关键词 钛合金 热成形 成形仿真 模具设计 压边装置
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基于GA-BP模型与NSGA-Ⅱ算法的冲压成形工艺参数优化方法 被引量:3
2
作者 陈岁繁 王世杰 +3 位作者 戴光明 王树飞 李其朋 何雄华 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2330-2342,共13页
为了解决异形、薄壁特征零件在冲压成形过程中严重起皱、成形不足及能耗过高等问题,创新地建立了以压边力与摩擦因数为设计变量,以最大厚度、厚度减薄率和压边能耗为优化目标的GA-BP神经网络优化模型,并应用非支配排序遗传(NSGA-Ⅱ)算... 为了解决异形、薄壁特征零件在冲压成形过程中严重起皱、成形不足及能耗过高等问题,创新地建立了以压边力与摩擦因数为设计变量,以最大厚度、厚度减薄率和压边能耗为优化目标的GA-BP神经网络优化模型,并应用非支配排序遗传(NSGA-Ⅱ)算法求解,获得了冲压成形过程中的最优工艺参数组合。结果表明,通过有限元仿真获得了最优工艺参数组合下的最大厚度、厚度减薄率和压边能耗分别为0.269 mm、15.8%、8720 J,分别改善了0.74%、3.06%和11.32%,有效地改善了异形薄壁零件的严重起皱、成形不足及能耗过高此等问题。 展开更多
关键词 冲压 变压边力 GA-BP优化网络 NSGA-Ⅱ算法
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带大圆角矩形不锈钢水槽拉深成形工艺数值模拟
3
作者 韩建霖 吴菲 +3 位作者 洪熠豪 章争荣 梁庆军 李建平 《热加工工艺》 北大核心 2024年第24期48-52,60,共6页
通过数值模拟的方法,研究带大圆角不锈钢水槽的拉深成形过程,并揭示不同拉深工艺参数对成形质量的影响,获得较优的工艺参数,为实际生产提供指导。利用有限元数值模拟软件Dynaform对矩形盒拉深成形过程进行数值模拟,分析压边力、模具间... 通过数值模拟的方法,研究带大圆角不锈钢水槽的拉深成形过程,并揭示不同拉深工艺参数对成形质量的影响,获得较优的工艺参数,为实际生产提供指导。利用有限元数值模拟软件Dynaform对矩形盒拉深成形过程进行数值模拟,分析压边力、模具间隙和摩擦系数对大圆角矩形水槽成形的影响,采用控制变量法并结合成形极限图、厚度变化图和材料流动图对其工艺参数进行优化。结果表明,经数值模拟和工艺优化,得出较优工艺参数:拉深序一压边力为500 kN,拉深序二压边力为1000 kN,模具间隙为1.1 t,摩擦系数为0.125。采用研究所得的工艺方案可生产出合格制品,实际成形件的减薄率和成形质量与模拟结果基本一致。通过有限元数值模拟技术,可预测不锈钢水槽在拉深成形过程中大圆角处的变薄情况,所得成形工艺参数对制件影响规律可为研究带大圆角水槽拉深成形提供参考。 展开更多
关键词 矩形件 拉深成形 压边力 数值模拟 Dynaform软件
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考虑压边间隙的电控永磁压边方法及有限元分析
4
作者 孟林园 秦泗吉 +2 位作者 赵金志 唐子超 纪晓宇 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期2169-2176,2210,共9页
对不同厚度的板材进行拉深时会形成不同的压边间隙,在传统电控永磁压边工艺中,压边间隙中的介质为空气,在磁力加载时,压边间隙中的空气会形成磁回路气隙,导致磁力损耗。设计了一种将磁流变弹性体(MRE)作为聚磁介质填充到压边间隙中构建... 对不同厚度的板材进行拉深时会形成不同的压边间隙,在传统电控永磁压边工艺中,压边间隙中的介质为空气,在磁力加载时,压边间隙中的空气会形成磁回路气隙,导致磁力损耗。设计了一种将磁流变弹性体(MRE)作为聚磁介质填充到压边间隙中构建一种无磁路气隙的电控永磁压边方法,以减少磁力损耗。设计了一种具有36个磁极单元的压边力加载结构,并在不同压边间隙和不同磁力加载等级下进行有限元模拟,分析加入MRE后压边力的变化,并进行了实验验证。结果表明,MRE的加入能够有效提高压边力,随压边间隙增大提高效果显著,且加入MRE后并不影响压边力在板材压边区域的分布。以筒形件为实验对象进行拉深实验,验证了新工艺方法的可行性。 展开更多
关键词 板材成形 电控永磁 磁流变弹性体 压边力控制
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铝合金壳体精密成形回弹控制工艺优化 被引量:1
5
作者 梁家生 《精密成形工程》 北大核心 2024年第2期104-107,共4页
目的精确控制铝合金壳体成形回弹角度,对铝合金壳体成形工艺进行优化。方法针对影响回弹角度的多个成形工艺参数(保温成形温度、模具间隙、摩擦因数和压边力)进行单变量逐步优化研究。结果随着保温成形温度的升高,壳体回弹角度因流变应... 目的精确控制铝合金壳体成形回弹角度,对铝合金壳体成形工艺进行优化。方法针对影响回弹角度的多个成形工艺参数(保温成形温度、模具间隙、摩擦因数和压边力)进行单变量逐步优化研究。结果随着保温成形温度的升高,壳体回弹角度因流变应力的降低和校正力的升高而逐渐降低;随着模具间隙的增大,可变动模具的圆角半径增大,板材贴合模具程度降低,壳体回弹角度逐渐增大;随着摩擦因数的增大,板材加工的形状与模具更契合,成形后回弹的角度降低;随着压边力的增大,板材内/外表面间的应力差大大降低,回弹角度逐渐降低。结论通过多个参数的逐步优化,获得最终优化工艺参数如下:保温成形温度为310℃,摩擦因数为0.15,模具间隙为1.1 mm,压边力为12 kN,对应的回弹角度为7.027°。 展开更多
关键词 铝合金 回弹角度 保温成形温度 模具间隙 摩擦因数 压边力
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多点成形中的柔性压边技术研究 被引量:5
6
作者 付文智 李明哲 +1 位作者 邓玉山 李湘吉 《塑性工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期32-35,共4页
对于薄板类零件而言,无论是利用整体模具成形还是多点成形,影响成形零件质量的关键因素是起皱。为了防止薄板类零件成形过程中产生起皱,尽量提高薄板类零件的变形量,研制了一种适合于多点成形的新型柔性压边装置,依据成形件的工艺特点... 对于薄板类零件而言,无论是利用整体模具成形还是多点成形,影响成形零件质量的关键因素是起皱。为了防止薄板类零件成形过程中产生起皱,尽量提高薄板类零件的变形量,研制了一种适合于多点成形的新型柔性压边装置,依据成形件的工艺特点、变形大小、材料特性及其弹性模量和成形零件形状,可以确定压边力的大小,且与板料直接接触的柔性压边圈随成形零件的形状不同而有所变形。介绍了多点成形压力机专用的柔性压边装置的工作原理、工作过程、布置结构、力学分析、成形力及压边力的计算。阐述了实际使用过程中的压边力和成形力的调节方法及柔性压边力,实现了数字无级调压,通过调节柔性压边力,明显改善了薄板类零件的成形质量。 展开更多
关键词 多点成形 基本体 板材 压边力
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多点压边圈压力分布的理论模型与数值分析 被引量:2
7
作者 王新云 夏巨谌 +1 位作者 吴有生 胡国安 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期843-845,共3页
根据理论计算得到了法向压力分布的简化模型,并结合有限元数值模拟对多点压边圈上的压力传递问题进行了分析。结果表明:在整个压边圈上施加均匀分布力时,其下表面所得到的压边力与施加载荷基本相等;而在压边圈上施加不均匀压力时,则得... 根据理论计算得到了法向压力分布的简化模型,并结合有限元数值模拟对多点压边圈上的压力传递问题进行了分析。结果表明:在整个压边圈上施加均匀分布力时,其下表面所得到的压边力与施加载荷基本相等;而在压边圈上施加不均匀压力时,则得到变化显著的压边力分布曲线。该结果为板材零件的粘性介质压力成形实验研究奠定了基础。 展开更多
关键词 多点压边 压边力 粘性介质压力成形 理论模型
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变压边力对矩形件成形性能的影响 被引量:40
8
作者 孙成智 陈关龙 +1 位作者 李淑惠 林忠钦 《塑性工程学报》 CAS CSCD 2003年第4期6-9,共4页
起皱和断裂是板料成形过程的主要失效模式 ,合理控制成形过程中压边力 ,可以消除这些缺陷 ,提高成形性能。本文通过对随位置变化的变压边力作用下的矩形盒拉深过程进行数值模拟 ,研究各部位压边力变化对整体成形性能影响、及其影响范围 ... 起皱和断裂是板料成形过程的主要失效模式 ,合理控制成形过程中压边力 ,可以消除这些缺陷 ,提高成形性能。本文通过对随位置变化的变压边力作用下的矩形盒拉深过程进行数值模拟 ,研究各部位压边力变化对整体成形性能影响、及其影响范围 ,为分块压边圈的压边力的调整提供一定的依据。 展开更多
关键词 板料成形 变压边力 数值模拟 起皱 断裂 矩形盒 拉深过程
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利用变压边力控制技术改善盒形件成形性能 被引量:32
9
作者 孙成智 陈关龙 +1 位作者 林忠钦 李淑慧 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第12期1883-1886,共4页
利用有限元软件LS-Dyna3D研究了盒形件的整体压边圈和分块压边圈分别在恒压边力、变压边力(随凸模行程和压边圈位置变化)情况下的盒形件拉深成形性能.模拟结果表明,变压边力控制技术可以显著改善盒形件成形性能,增加盒形件拉深深度.
关键词 薄板成形 变压边力 数值模拟
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差厚激光拼焊板焊缝移动与回弹控制 被引量:8
10
作者 姜银方 张永康 +2 位作者 朱元右 李路娜 汪建敏 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期31-34,39,共5页
研究具有纵向焊缝的拼焊板在不同压边力作用下的回弹与焊缝移动及其相互关系,为拼焊板的回弹控制找到切入点。基于厚/薄侧变形均匀的思想,采用拼焊板两侧的截面应力相等的方法,理论推导了控制焊缝移动的公式,以此计算控制焊缝移动和拼... 研究具有纵向焊缝的拼焊板在不同压边力作用下的回弹与焊缝移动及其相互关系,为拼焊板的回弹控制找到切入点。基于厚/薄侧变形均匀的思想,采用拼焊板两侧的截面应力相等的方法,理论推导了控制焊缝移动的公式,以此计算控制焊缝移动和拼焊板回弹所需要的拼焊板两侧压边力分布值。研究表明,总压边力的增大,带来双重效应:一方面随总压边力的增大拼焊板回弹降低;另一方面随总压边力的增大拼焊板焊缝移动增加,焊缝移动增加回弹增加。维持总压边力不变,通过调整压边力分布,消除焊缝移动,同时回弹也达到最小值。采用足够高的压边力的同时,对拼焊板厚/薄侧施加不均匀压边力,降低焊缝移动,这为拼焊板回弹控制提出了新的理论和方法。 展开更多
关键词 拼焊板 压边力 焊缝移动 回弹
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拉深用润滑剂的摩擦系数和压边力的关系研究 被引量:12
11
作者 何丹农 陶宏之 +3 位作者 包向军 阮雪榆 程惊雷 蒋镜昱 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期223-225,共3页
采用拉深用润滑剂性能评定模拟试验机研究不同种类的润滑剂在不同压边力值条件下 ,拉深过程中的摩擦系数与压边力之间的关系 .结果表明 ,试验用的油基润滑剂粘度值越大拉深性能越好 ,受压边力的影响也越小 ;水基润滑剂受压边力的影响明... 采用拉深用润滑剂性能评定模拟试验机研究不同种类的润滑剂在不同压边力值条件下 ,拉深过程中的摩擦系数与压边力之间的关系 .结果表明 ,试验用的油基润滑剂粘度值越大拉深性能越好 ,受压边力的影响也越小 ;水基润滑剂受压边力的影响明显大于油基润滑剂 ,并且存在最佳压边力 . 展开更多
关键词 拉深 润滑剂 压边力 摩擦系数 润滑性能
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控制压边力改善铝合金板成形性能的研究 被引量:9
12
作者 孙成智 陈关龙 +2 位作者 林忠钦 倪峰 鲍文华 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期445-448,共4页
以5052H32铝合金板为研究对象,以有限元数值模拟和基于计算机控制多点变压边力液压压力机的实验为手段,研究随位置变化的压边力对铝合金板成形性能的影响.研究结果表明:合理地控制随位置变化的变压边力可以显著提高铝合金板的成形性能,... 以5052H32铝合金板为研究对象,以有限元数值模拟和基于计算机控制多点变压边力液压压力机的实验为手段,研究随位置变化的压边力对铝合金板成形性能的影响.研究结果表明:合理地控制随位置变化的变压边力可以显著提高铝合金板的成形性能,增加盒形件的拉深深度(最大拉深高度提高约12%);随位置变化的压边力对铝合金成形性能改进的主要原因是减少破裂危险区域壁厚减薄和应变的峰值;采用Barlat 96屈服准则描述铝合金的屈服行为具有较高精度,数值模拟和实验的偏差较小. 展开更多
关键词 铝合金 数值模拟 板抖成形 变压边力
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薄板多点成形中的拉裂现象研究 被引量:1
13
作者 孙刚 李明哲 +1 位作者 刘纯国 钱直睿 《塑性工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期24-27,共4页
拉裂现象在薄板成形过程中很容易发生。文章采用有限元数值模拟手段,研究了薄板多点成形过程中的拉裂现象,分析了有压边多点成形时鞍形件的拉裂情况,提出了能够避免拉裂的柔性压边成形方式,分析了刚性压边与柔性压边成形时的成形极限与... 拉裂现象在薄板成形过程中很容易发生。文章采用有限元数值模拟手段,研究了薄板多点成形过程中的拉裂现象,分析了有压边多点成形时鞍形件的拉裂情况,提出了能够避免拉裂的柔性压边成形方式,分析了刚性压边与柔性压边成形时的成形极限与成形效果等,证明了柔性压边成形能够很好地解决板料起皱与拉裂的矛盾关系。当采用刚性压边多点成形时,加大压边力板料可能拉裂,减小压边力板料可能起皱;而采用柔性压边多点成形方式可以有效避免起皱和拉裂的发生,并且大大提高变形量,得到更好的成形结果。 展开更多
关键词 多点成形 柔性压边 刚性压边 数值模拟 拉裂
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基于数值模拟的变压边力优化设计 被引量:12
14
作者 孙成智 陈关龙 +1 位作者 林忠钦 张卫刚 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第7期1086-1090,共5页
提出了一种基于板料成形有限元模拟的变压边力 ( VBHF)优化方法 .建立了板料成形性能的综合评价模型 .为了保证优化过程的收敛 ,采用信赖域模型管理来调整设计空间的变化 ,与传统的基于梯度的 VBHF优化相比 ,该方法具有设计过程简单、方... 提出了一种基于板料成形有限元模拟的变压边力 ( VBHF)优化方法 .建立了板料成形性能的综合评价模型 .为了保证优化过程的收敛 ,采用信赖域模型管理来调整设计空间的变化 ,与传统的基于梯度的 VBHF优化相比 ,该方法具有设计过程简单、方便 ,计算结果准确等优点 .为了验证算法的可靠性 ,给出了不等深盒形件拉深时随位置变化的压边力优化结果 . 展开更多
关键词 板料成形 变压边力 优化设计 数值模拟
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非均匀压边力板料粘性介质拉深成形的试验研究 被引量:9
15
作者 王忠金 王仲仁 杨海峰 《塑性工程学报》 CAS CSCD 1999年第2期50-52,共3页
本文提出非均匀压边力板料粘性介质拉深成形方法,这种方法采用一种介于液—固态之间的粘性介质作为凸模传力介质,通过控制板料局部压边力的不同,使板料可控制地流入凹模口,板料成形具有顺序性。给出了拉深件几何形状和厚度分布,试... 本文提出非均匀压边力板料粘性介质拉深成形方法,这种方法采用一种介于液—固态之间的粘性介质作为凸模传力介质,通过控制板料局部压边力的不同,使板料可控制地流入凹模口,板料成形具有顺序性。给出了拉深件几何形状和厚度分布,试验结果表明:板料厚度的变化受板料流入凹模深度的影响。 展开更多
关键词 拉深成形 粘性介质 压边力 成形 冷冲压
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矩形盒拉延件的压边力计算研究 被引量:2
16
作者 施于庆 李凌丰 《塑性工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期29-31,共3页
压边力是板料拉延成形过程的重要工艺参数之一,合理控制压边力的大小,可避免起皱或破裂缺陷,采用多点压边的压边力控制拉延过程,可提高成形极限及提高拉延件质量,文章对矩形盒形拉延件分段压边的压边力随凸模行程(时间)变化曲线的计算... 压边力是板料拉延成形过程的重要工艺参数之一,合理控制压边力的大小,可避免起皱或破裂缺陷,采用多点压边的压边力控制拉延过程,可提高成形极限及提高拉延件质量,文章对矩形盒形拉延件分段压边的压边力随凸模行程(时间)变化曲线的计算提出了见解,为实现拉延过程中变压边力控制提供了一定的依据。 展开更多
关键词 矩形盒 多点压边 压边力计算
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新型计算机控制多点上置式变压边力拉深装置的研究 被引量:3
17
作者 丁明明 许少宁 蔡丹云 《机电工程》 CAS 2013年第6期700-703,共4页
针对原有变压边力压力机存在的结构缺陷及刚度不足等问题,研制了一套新型的计算机控制多点上置式变压边力拉深装置。详细地介绍了该拉深装置的设计方法、组成结构、工作原理,以及其液压和控制系统的具体实现;为了验证该装置的实际应用效... 针对原有变压边力压力机存在的结构缺陷及刚度不足等问题,研制了一套新型的计算机控制多点上置式变压边力拉深装置。详细地介绍了该拉深装置的设计方法、组成结构、工作原理,以及其液压和控制系统的具体实现;为了验证该装置的实际应用效果,进行了盒形件和筒形件的拉深实验。实验及研究结果表明,该拉深装置控制效果好、通用性强、成本低廉,具有一定的推广应用价值。 展开更多
关键词 变压边力压力机 多点控制 拉深
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提高铝合金板料成形极限的新型可控压边力技术 被引量:18
18
作者 王武荣 陈关龙 林忠钦 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第19期2374-2378,共5页
提出了一种可随位置和行程同步优化压边力的新型控制策略,并将其用于不等深铝合金阶梯盒零件的冲压,在零件成形过程中按照优化策略在不同压边圈位置随冲压行程施加最优压边力,使其冲压深度从恒定压边力下的45mm提高到60mm。在多点变压... 提出了一种可随位置和行程同步优化压边力的新型控制策略,并将其用于不等深铝合金阶梯盒零件的冲压,在零件成形过程中按照优化策略在不同压边圈位置随冲压行程施加最优压边力,使其冲压深度从恒定压边力下的45mm提高到60mm。在多点变压边力压机上的实验验证了这种优化策略的有效性,从而提高了可控压边力技术的鲁棒性和实用性。 展开更多
关键词 压边力 成形极限 板料成形 铝合金
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径向分块双压边圈轴对称拉深成形工艺研究 被引量:8
19
作者 秦泗吉 黄晓忠 王婧 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第14期1741-1744,共4页
为提高板材拉深成形的成形极限并获得更好的压边效果,提出了轴对称拉深成形工艺的径向分块压边方法。采用理论分析、有限元模拟以及实验研究的方法,对圆筒形零件分别在双压边圈和整体压边圈作用下的拉深成形过程进行了分析研究。研究结... 为提高板材拉深成形的成形极限并获得更好的压边效果,提出了轴对称拉深成形工艺的径向分块压边方法。采用理论分析、有限元模拟以及实验研究的方法,对圆筒形零件分别在双压边圈和整体压边圈作用下的拉深成形过程进行了分析研究。研究结果表明,与传统压边方法相比,采用径向分块压边方法可以对径向不同变形质点分别压边,有效提高拉深成形极限,并获得更好的压边效果。 展开更多
关键词 拉深 压边力 径向分块压边 起皱
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变压边力条件下铝合金板的成形窗口 被引量:10
20
作者 林忠钦 于忠奇 +1 位作者 孙成智 陈关龙 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期1162-1166,共5页
在由塑性成形理论和能量法分别建立的临界破裂和临界起皱压边力模型基础上,构建了变压边力情况下汽车用铝合金板的成形窗口,并分析了拉深比、材料参数和模具参数对成形窗口的影响规律。对比实验表明:在整个有效压边力范围内,数学模型构... 在由塑性成形理论和能量法分别建立的临界破裂和临界起皱压边力模型基础上,构建了变压边力情况下汽车用铝合金板的成形窗口,并分析了拉深比、材料参数和模具参数对成形窗口的影响规律。对比实验表明:在整个有效压边力范围内,数学模型构建的成形窗口能够与实验相吻合,且铝合金6111-T4和5052-O的成形窗口明显小于钢板st14的。而影响因素分析显示:随着拉深比降低、厚向异性系数(r)增加和凹模圆角半径(Rdp)增大,成形窗口明显扩大;n值增加,成形窗口虽然有所扩大,但是效果并不明显。 展开更多
关键词 铝合金板 变压边力 成形能力 起皱 破裂
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